香坪水庫施工技術(shù)研究

劉小輝

（南昌縣聯(lián)圩河道堤防中心紅旗分中心，江西 南昌 330000）

1 工程概況

香坪水庫位于江西省奉新縣仰山鄉(xiāng)政府上游約0.50 km的梯形峽谷中，壩址以上控制流域面積25.80 km，是一座以發(fā)電為主，兼顧防洪的中型水庫。大壩為砌石重力壩，壩頂長度199.50 m。左右非溢流壩段最大壩高50.60 m，現(xiàn)壩頂高程503.60 m，壩頂實(shí)體寬5 m，最大壩底寬45 m，其中左岸非溢流壩段長76.50 m，右岸非溢流壩段長109 m，分別在488 m和490 m高程設(shè)置廊道；河床中間布置溢流壩段長14 m，為壩頂表孔溢流，堰頂高程為497 m，堰面采用WES曲線，設(shè)置1孔弧形鋼閘門10 m×5.50 m（寬×高），由卷揚(yáng)啟閉機(jī)控制，溢流表孔采用挑流消能。大壩迎水面設(shè)置鋼筋混凝土防滲面板，防滲面板混凝土均為250#，抗?jié)B標(biāo)號(hào)S6，面板迎水面配Φ10 mm鋼筋，縱橫間距為250 mm。發(fā)電涵管兼做放空管用，位于大壩樁號(hào)0+106.50，涵管采用直徑1 290 mm鋼管，采用壩下鋼管襯砌，出壩體后分叉，一部分一直連接至發(fā)電站一級(jí)站，管軸線全長213.75 m，另一部分接下游河道，采用閘閥控制。

2 泄洪隧洞工程施工方案分析

2.1 泄洪隧洞主要施工內(nèi)容

泄洪隧洞由進(jìn)水渠段、進(jìn)口段、閘室段、漸變段、洞身段、出口收縮段、挑流消能工段組成。進(jìn)水渠段至挑流消能工段總長352.54 m。①進(jìn)水渠段長8 m，梯形斷面，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，邊墻、底板厚0.50 m，底板高程475 m，底寬由10 m 漸變至7 m。②進(jìn)口段長7 m，頂口高5 m 漸變?yōu)? m 的喇叭口，兩邊墻寬由7 m對(duì)稱漸變?yōu)? m 的喇叭口，板厚均為0.60 m，底板高程475 m。③閘室控制段長8 m，孔口尺寸為3 m×3 m（寬×高）矩形斷面，底板厚1.50 m，寬9 m，底板高程475 m。閘門井控制段采用塔式結(jié)構(gòu)，閘墩厚1.20 m，閘墩位于豎井內(nèi)，閘墩頂高程504 m，上部設(shè)啟閉閘房，閘房面積75.46 m2，通過排架柱及交通橋與壩肩公路相接。排架柱及交通橋由為C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；壩肩公路面寬3 m，長90 m，面層為0.18 m 厚C25混凝土結(jié)構(gòu)，下部設(shè)0.20 m 厚水穩(wěn)層，坐落在山體基巖上。④漸變段長7 m，由3 m×3 m（寬×高）矩形斷面漸變?yōu)橹睆紻=3 m 的圓形斷面，壁厚均為0.50 m，漸變前后底板高程均為475 m。⑤洞身段總長289.44 m，采用龍彎腰式布置型式，其中龍首段長35.18 m，底部高程為475 m；龍彎段長45.44 m，底部高程由475 m 過渡到460 m；龍尾段169.51 m，底部高程為460 m；水平轉(zhuǎn)彎段位于龍尾段，水平角度12°，半徑為50 m，中心弧長10.48 m。⑥出口收縮段長70 m，由直徑D=3 m 的圓形斷面收縮為2.80 m×2.20 m（寬×高）矩形斷面，壁厚均為0.80 m，漸變前后底板高程均為460 m。⑦挑流消能工段長26.10 m，采用連續(xù)式挑坎，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，邊墻厚0.80 m，底板厚0.80 m，底板頂高程由460 m 漸變至461.69 m。

隧洞灌漿。一是回填灌漿：隧洞襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值70%后可進(jìn)行洞頂回填灌漿。鉆孔直徑不小于38 mm，孔深入巖石不小于0.20 m；頂拱回填灌漿分段進(jìn)行，每段長不大于3個(gè)襯砌段，區(qū)段的端部在混凝土施工時(shí)封堵嚴(yán)密。二是固結(jié)灌漿：終孔直徑不小于38 mm，孔深入巖石不小于2 m；灌漿按環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密的原則進(jìn)行灌漿。

2.2 隧洞爆破開挖施工

2.2.1 爆破總體方案

如圖1所示，泄洪隧洞洞身采用毫秒延時(shí)微振控制爆破技術(shù)，嚴(yán)格控制最大單響藥量。泄洪隧洞Ⅲ級(jí)圍巖段爆破施工按照4 m循環(huán)進(jìn)尺進(jìn)行。

圖1 Ⅲ級(jí)圍巖炮孔布置及起爆順序圖

2.2.2 裝藥結(jié)構(gòu)、堵塞和起爆網(wǎng)路

掏槽孔、輔助孔、底孔采用Φ32 mm乳化炸藥，起爆雷管置于炮孔底部。周邊孔采用光面爆破，使用2#巖石乳化炸藥（Φ 32 mm）進(jìn)行不耦合裝藥見圖2。

圖2 裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

如圖3 所示，炮孔填塞采用稍濕含細(xì)砂黃粘土，堵塞需分層搗固密實(shí)。爆破網(wǎng)路采用普通導(dǎo)爆管雷管毫秒延期起爆網(wǎng)路起爆，起爆順序?yàn)椋禾筒劭住o助孔—周邊孔—底板孔。

圖3 網(wǎng)絡(luò)連接示意圖

3 大壩主要施工技術(shù)

3.1 大壩防滲面板基礎(chǔ)土石方開挖工程施工

大壩防滲面板基礎(chǔ)土石方開挖主要施工內(nèi)容為測量放樣、開挖、堆放、外運(yùn)等，開挖和混凝土澆筑是其主要施工內(nèi)容。①測量放樣。首先由監(jiān)理工程師與施工單位測量人員聯(lián)合進(jìn)行施工測量控制網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)，施工測量控制網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)完成后，施工單位進(jìn)行堤身原始斷面測量，并將成果上報(bào)監(jiān)理工程師，監(jiān)理工程師進(jìn)行抽測并審核簽證后，再用全站儀按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行開挖放樣（每20 m 放一樣樁），確定開挖范圍。②開挖。采用PC-200液壓反鏟挖掘機(jī)自上而下進(jìn)行開挖。當(dāng)開挖深度較淺時(shí)，一次開挖至設(shè)計(jì)斷面，開挖深度較大時(shí)，采用分層開挖的方法，分層的高度根據(jù)開挖方式、施工機(jī)械性能、地質(zhì)情況及開挖區(qū)布置等因素確定。開挖過程中，對(duì)開挖斷面不斷地加以校測，嚴(yán)格控制開挖斷面尺寸、坡度、高程、平面位置等各項(xiàng)指標(biāo)。③堆放。對(duì)開挖出的棄碴料均按要求運(yùn)至指定地點(diǎn)進(jìn)行堆放，對(duì)開挖出的可利用料堆放在規(guī)定的存料場，以備用于大壩基礎(chǔ)土石方回填。存料場距離開挖邊線不少于2 m，嚴(yán)禁在開挖過程中將有用碴料與廢棄碴料混雜堆放。

3.2 混凝土工程施工質(zhì)量控制

①基礎(chǔ)面或施工縫處理。基礎(chǔ)開挖完成并經(jīng)隱蔽工程聯(lián)合驗(yàn)收合格后，施工單位按聯(lián)合簽證意見在下道工序開工前，完成基礎(chǔ)面處理。基礎(chǔ)面做好排水（在兩側(cè)開挖寬30 cm、深30 cm排水溝）措施，以確保基礎(chǔ)面干燥無積水。②模板制作與安裝。為保證混凝土澆筑質(zhì)量，工程主要采用組合鋼膜；變形部位采用散拼杉木模板。模板安裝前，首先按照設(shè)計(jì)構(gòu)造要求，并結(jié)合混凝土澆筑強(qiáng)度確定澆筑倉面，然后根據(jù)倉面大小進(jìn)行模板安裝。散拼杉木模板采取分單元制作，現(xiàn)場拼裝加固。支模腳手架均采用鋼管架和膠合模板。③預(yù)埋件（止水、伸縮縫等）制作及安裝。工程建筑物止水采用銅片止水，厚1.30 mm，寬600 mm。止水銅片進(jìn)場后，進(jìn)行全面檢查，要求其板面平整，表面無浮皮、銹污、油漬、砂眼、釘孔、裂紋等。檢查完成并符合要求后，進(jìn)行制作、安裝。現(xiàn)場接長采用搭接焊接，搭接長度不少于2 cm。④混凝土澆筑（含養(yǎng)護(hù)、脫模）。混凝土澆筑前，進(jìn)行材料進(jìn)場質(zhì)量檢驗(yàn)和配合比試驗(yàn)。

4 結(jié)語

①香坪水庫工程泄洪隧洞距離長、地質(zhì)條件復(fù)雜，為保證施工工期，主要采取爆破開挖方式進(jìn)行施工，在施工過程中需要控制成孔質(zhì)量、炸藥量等參數(shù)，以保障工程施工效果。②香坪水庫工程防滲面板工程是大壩的重要組成部分，對(duì)壩體安全性影響較大，是施工的重點(diǎn)工作內(nèi)容，對(duì)土方開挖和混凝土澆筑的重點(diǎn)工序進(jìn)行分析，在施工過程中需要嚴(yán)格按照相關(guān)工藝要求進(jìn)行施工。③建議在施工過程中加強(qiáng)自檢、他檢等監(jiān)督管理工作力度，保障施工質(zhì)量，提高工程效益；同時(shí)可結(jié)合工程實(shí)際情況對(duì)施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，以節(jié)約造價(jià)、縮短工期、提高質(zhì)量。